2018-2019学年鲁科版选修3-5 第4章 第3、4节 核聚变 核能的利用与环境保护 学案
2018-2019学年鲁科版选修3-5 第4章 第3、4节 核聚变 核能的利用与环境保护 学案第3页

  

  

  1.聚变发生的条件:要使轻核聚变,必须使轻核接近核力发生作用的距离10-15 m,这要克服电荷间强大的斥力作用,要求使轻核具有足够大的动能,有一种办法就是把它们加热到几百万开尔文的高温。

  2.轻核聚变是放能反应:从比结合能的图线看,轻核聚变后比结合能增加,因此聚变反应是一个放能反应。

  3.核聚变的特点

  (1)在消耗相同质量的核燃料时,轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。

  (2)热核反应一旦发生,就不再需要外界给它能量,靠自身产生的热就可以使反应进行下去。

  (3)普遍性:热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着,太阳就是一个巨大的热核反应堆。

  

  [典例] 科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为He+He―→2H+He。关于He聚变下列表述正确的是(  )

  A.聚变反应不会释放能量

  B.聚变反应产生了新的原子核

  C.聚变反应没有质量亏损

  D.目前核电站都采用He聚变反应发电

  [解析] 聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核,聚变反应中会有质量亏损,故C错;聚变反应要放出大量的能量,故A错;目前核电站都采用铀核的裂变反应,故D错,B对。

  [答案] B

  

  重核裂变与轻核聚变的比较

重核裂变 轻核聚变 反应

原理 重核分裂成两个或多个中等质量的原子核放出核能 两个轻核结合成质量较大的原子核放出核能 核能 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3~4倍 核废料处理 聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多 可控性 速度比较容易进行人工控制,现在的核电站还都是用裂变反应释放核能 目前,除氢弹以外,人们还不能控制它